Kako riješiti problem perforacije debelih ploča s ostacima koji utječu na rezanje

Prilikom laserskog rezanja debelih ploča, ostatak (troska) nastao perforacijom utiče na kvalitet rezanja i predstavlja čest, ali optimizovatelan problem. Ovi ostaci su obično uzrokovani nepravilnom kontrolom energije tokom procesa perforacije, neusklađenošću parametara gasa ili nerazumnim parametrima procesa. U nastavku su data sistemska rješenja i preporuke za optimizaciju:

optimizacija procesa perforacije

1. Korištenje progresivne perforacije (slojevita perforacija)

• Za debele ploče (npr. > 15 mm), izbjegavajte upotrebu jednokratne perforacije s visokom vršnom snagom i koristite stepenasto povećanje snage ili segmentiranu perforaciju kako biste postepeno prodrli u materijal i smanjili prskanje troske.
• Način rada: Postavite parametar "segmentirana perforacija" u softveru za rezanje, prvo zagrijte na nižoj snazi, a zatim postepeno povećavajte snagu prodiranja.

2. Podesite parametre perforacije

• Smanjite vršnu snagu i produžite vrijeme perforacije:smanjiti prskanje rastopljenog materijala uzrokovano trenutnim energetskim naletima.
• Povećajte frekvenciju perforacije (radni ciklus):kontrolišite ritam izlazne energije laserskog impulsa kako biste izbjegli prekomjerno topljenje.
• Primjer referentnog parametra (na primjeru ugljičnog čelika debljine 20 mm):
• Snaga: 1000-1500W (podešava se prema kapacitetu opreme)
• Vrijeme perforacije: 1,5-3 sekunde
• Frekvencija impulsa: 200-500Hz
• Pomoćni pritisak plina: fazno podešavanje (vidi dolje)

Pomoćna kontrola plina

1. Optimizacija vrste plina i pritiska

• Ugljični čelik: Kisik (O₂) se koristi kao pomoćni plin, ali pritisak treba kontrolirati. U fazi perforacije, prvo se može koristiti niži pritisak (0,5-1 bar), a zatim se pritisak rezanja može prebaciti na visoki pritisak (1,5-2,5 bara) nakon prodiranja kako bi se izbjegla prekomjerna reakcija kisika i stvaranje velike količine troske.
• Nehrđajući čelik/legirani čelik: koristite dušik (N₂) ili zrak, koristite srednji i niski pritisak (6-10 bara) za perforaciju, a nakon prodiranja pređite na rezanje pod visokim pritiskom dušikom visoke čistoće.

2. Kašnjenje plina i prijevremeno gašenje

• Promijenite plin prije završetka perforacije: prebacite se na parametre plina za rezanje kada je prodiranje pred završetkom kako biste pomogli u ispuhivanju troske iz rupe.
• Povećajte vrijeme prethodnog uduvavanja gasa: duvajte 0,5-1 sekundu prije perforacije kako biste očistili područje rupe i ohladili okolni materijal.

Položaj fokusa i podešavanje mlaznice

1. Položaj fokusa

• Prilikom perforiranja, koristite relativno negativnu količinu defokusiranja (fokus je ispod površine ploče) kako biste povećali otvor blende i olakšali ispuštanje troske. Na primjer, ugljični čelik debljine 20 mm može postaviti žarišnu tačku 3-5 mm ispod površine.
• Nakon prodiranja, podesite fokus na najbolji položaj prema zahtjevima rezanja.

2. Izbor i visina mlaznice

• Koristite mlaznice većeg promjera (kao što su φ2,0-φ3,0 mm) kako biste poboljšali pokrivenost plinom i potaknuli ispuštanje troske.
• Osigurajte da je visina mlaznice umjerena (obično 1,0-2,0 mm) kako biste izbjegli difuziju plina uzrokovanu previsokom visinom i oštećenje od raspršivanja uzrokovano preniskom visinom.

Put procesa i vještine programiranja

1. Prethodno izbušena rupa za olovo

• Za ploče ultra visoke debljine (npr. > 30 mm), prvo se mehanički mogu izbušiti pilot rupe malog promjera, a zatim se lasersko rezanje može započeti od pilot rupa kako bi se izbjegla direktna perforacija.

2. Postavite pomak tačke perforacije

• Prilikom programiranja, odstupite tačku perforacije od stvarne linije konture za 1-2 mm, a zatim je tokom rezanja pomjerite od tačke pomaka do linije konture kako biste izbjegli područje nakupljanja ostataka.

3. Optimizacija putanje rezanja

• Spiralne perforacije ili kružne početne tačke rezanja koriste se za širenje troske na područje koje se ne reže.

Inspekcija opreme i održavanja

1. Stanje lasera

• Provjerite da li je izlazna snaga stabilna, uvjerite se da je sočivo/zaštitno ogledalo čisto i izbjegnite nedovoljnu perforaciju uzrokovanu slabljenjem energije.

2. Čistoća i protok plina

• Osigurajte čistoću plina (posebno dušika/kiseonika) i redovno provjeravajte da li je put plina blokiran ili propušta.

3. Mlaznica je poravnata s optičkom komponentom.

• Redovno kalibrirajte koncentričnost mlaznice i laserskog snopa kako biste osigurali simetriju protoka plina.

Materijali i faktori okoline

1. Površinska obrada ploče

• Prije rezanja očistite sloj hrđe, mrlju od ulja ili premaza na površini ploče kako biste smanjili sudjelovanje nečistoća u reakciji.

2. Ravnost ploče

• Pazite da ploča bude ravna i izbjegavajte praznine koje uzrokuju curenje plina i refleksiju energije.

Preporuka za proces otklanjanja grešaka parametara

1. Prvo, fiksirajte ostale parametre, postepeno podesite vrijeme i snagu perforacije, posmatrajte količinu stvorene troske i pronađite tačku ravnoteže.

2. Zabilježite parametre optimizacije i uspostavite bazu podataka procesa za različite materijale/debljine.

3. Testiranje i verifikacija: na otpadnom materijalu se provodi nekoliko testova perforacije kako bi se potvrdilo da je troska smanjena prije formalnog rezanja.

Sažetak: Brza provjera ključnih tačaka

Gore navedenim sveobuhvatnim podešavanjem, ostaci perforacije debele ploče mogu se značajno smanjiti, a kvalitet i efikasnost rezanja mogu se poboljšati. Ako problem i dalje postoji, preporučuje se da se obratite proizvođaču opreme radi testiranja hardvera ili podrške za proces.